一种银碳复合电极材料的制备及应用方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113257586A(43)申请公布日2021.08.13(21)申请号202110620952.3(22)申请日2021.06.03(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区左家垅(72)发明人王海鹰贺颖捷金林锋柴立元冮海银杨志辉史美清唐崇俭(74)专利代理机构长沙知行亦创知识产权代理事务所(普通合伙)43240代理人严理佳(51)Int.Cl.H01G11/86(2013.01)H01G11/30(2013.01)C02F1/469(2006.01)C02F101/12(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种银碳复合电极材料的制备及应用方法(57)摘要本发明提供了一种银碳复合电极材料的制备方法，包括步骤：S1，将间苯二胺的水溶液与植酸溶液混合，得间苯二胺和植酸的混合溶液；S2，向所述间苯二胺和植酸的混合溶液中加入过硫酸铵的水溶液进行反应，并在反应完成后对反应后的产物依次进行分离操作、洗涤操作和干燥操作，得植酸掺杂聚间苯二胺复合物；S3，将所述植酸掺杂聚间苯二胺复合物加入银盐溶液中，然后在避光的条件下进行搅拌，将所述搅拌后得到的产物进行分离和干燥，得银‑植酸掺杂聚间苯二胺复合物；S4，对所述银‑植酸掺杂聚间苯二胺复合物进行碳化处理，得所述银碳复合电极材料，本发明能够增强银碳复合电极材料的稳定性，并提高其电吸附能力。CN113257586ACN113257586A权利要求书1/1页1.一种银碳复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：S1，将间苯二胺的水溶液与植酸溶液混合，得间苯二胺和植酸的混合溶液；S2，向所述间苯二胺和植酸的混合溶液中加入过硫酸铵的水溶液进行反应，并在反应完成后对反应后的产物依次进行分离操作、洗涤操作和干燥操作，得植酸掺杂聚间苯二胺复合物；S3，将所述植酸掺杂聚间苯二胺复合物加入银盐溶液中，然后在避光的条件下进行搅拌，将所述搅拌后得到的产物进行分离和干燥，得银‑植酸掺杂聚间苯二胺复合物；S4，对所述银‑植酸掺杂聚间苯二胺复合物进行碳化处理，得所述银碳复合电极材料。2.根据权利要求1所述的银碳复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述银盐溶液为硝酸银溶液或硫酸银溶液。3.根据权利要求2所述的银碳复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述银盐溶液的浓度为1‑120mmol/L。4.根据权利要求1所述的银碳复合电极材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述洗涤操作包括：对所述分离操作后得到的物质用水和乙醇溶液进行清洗。5.根据权利要求3所述的银碳复合电极材料的制备方法，其特征在于，在所述S3中，所述搅拌的时长为0.5‑48h。6.根据权利要求5所述的银碳复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述银盐溶液为60‑120mmol/L浓度的硝酸银溶液；所述搅拌的时长为2‑24h。7.根据权利要求1所述的银碳复合电极材料的制备方法，其特征在于，在所述S4中，所述碳化处理包括：将所述银‑植酸掺杂聚间苯二胺复合物在N2氛围下以400‑1100℃的温度碳化0.5‑24h。8.一种银碳复合电极材料，其特征在于，采用如权利要求1‑7任意一项所述银碳复合电极材料的制备方法进行制备。9.一种如权利要求8所述的银碳复合电极材料在电吸附氯离子中的应用。10.一种电吸附氯离子的方法，其特征在于，将如权利要求8所述的银碳复合电极材料用于电容去离子装置的电极上，并通过所述电容去离子装置对氯离子溶液中的氯离子进行吸附。2CN113257586A说明书1/6页一种银碳复合电极材料的制备及应用方法技术领域[0001]本发明涉及材料合成及水处理领域，尤其涉及一种银碳复合电极材料的制备及应用方法。背景技术[0002]含Cl‑废水是冶金等工业过程重要的污染源，存在Cl‑含量高(500‑1000mg·L‑1)、酸度高及成分复杂等特点。同时，生态环境中高氯的引入也会形成高毒害风险。电容去离子(Capacitivedeionization，CDI)、化学沉淀、吸附、离子交换及膜处理等技术是除Cl‑的主要方法。其中，电容去离子由于其具有成本低，电极易再生，无二次污染，操作简便等优点，得到研究者的广泛关注。当前，国内外CDI过程研究主要集中于碳电极材料的开发。但由于碳材料低的比电容，碳电极的电吸附容量较低，通常低于20mg·g‑1，极大的限制了CDI的发展与应用。近年来，基于具有赝电容的材料开发新型电极，成为了解决CDI性能受限的有效手段之一。已经开发出的金属氧化物、导电聚合物及氮、硫等杂环原子掺杂复合碳电极材料，较传统碳电极材料，其除Cl‑性能得到大幅提升。[0003]由于Ag在电场作用下和Cl‑具有强键合作用，近年来，银碳复合材料作为一